Основні типи хімічних реакторів

Хімічні перетворення здійснюють у реакторах, конструкція яких розрахована на проведення процесів певного типу при параметрах, близьких до оптимальних.

Хімічний реактор — технологічний апарат, в якому здійснюють хіміко-технологічні процеси, що поєднують хімічні реакції з масопереносом (дифузією).

Допоміжні апарати для підготовчих та заключних операцій у технологічних схемах розташовані до та після реактора. Основне призначення апаратів, розташованих перед реактором, — підготовка сировини і реагентів до реакції, а апаратів, розташованих за реактором, — розділення і концентрування продуктів реакції або їх очищення від шкідливих домішок.

Хоч різноманіття хімічних і фізичних явищ, що лежать в основі різних ХТП, висуває широкий спектр вимог до хімічних реакторів, всі вони повинні:

• забезпечувати найбільшу продуктивність та інтенсивність;

• гарантувати найвищий ступінь перетворення при максимальній селективності процесу;

• мати малі енерговитрати на транспортування та перемішання реагентів;

• бути простими за конструкцією і недорогими;

• найповніше використовувати тепло екзотермічних реакцій та зовнішнє тепло для проведення ендотермічних процесів;

• бути надійними в роботі при повній механізації та автоматичному регулюванні процесів.

Враховуючи протиріччя між деякими з цих основних вимог, їх сукупність повинна забезпечувати найвищу економічну ефективність роботи реактора.

Реактори відрізняються як конструктивно, так і за режимами їх роботи. Найпоширенішою є класифікація хімічних реакторів і режимів їх роботи за такими критеріями: 1) гідродинамічним режимом в реакторі; 2) умовами теплообміну в реакторі; 3) фазовим складом реагуючої суміші; 4) способом організації процесу; 5) характером змін у часі параметрів процесу; 6) конструктивними особливостями.

За гідродинамічним режимом виділяють реактори змішування та витіснення.

За умовами теплообміну є реактори адіабатичні, ізотермічні, з проміжним тепловим режимом та автотермічні.

За фазовим складом реагуючої суміші виділяють реактори для газофазних процесів, газо-рідинні, для рідиннофазних процесів, газотвердофазні, рідинно-твердофазні, для гетерогенно-каталітичних процесів.

По способу організації процесу виділяють періодичні, напівперіодичні та безперервно діючі реактори.

По характеру зміни в часі параметрів процесу реактори поділяються на стаціонарні та нестаціонарні.

За конструктивними характеристиками виділяють ємностні реактори (автоклави, камери, циліндри); реактори-колонки (насадочні, тарільчатого типу); каталітичні реактори з нерухомим, рухомим та псевдозрідженим шаром каталізатора; реактори-теплообмінники; реактори — реакційні печі (шахтні, камерні, обертові).

Дата добавления: 2015-11-16